一种电源装置及其控制方法与流程

本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种电源装置及其控制方法。

背景技术：

现有技术提供的led电源装置，通常采用变换器向led负载端和控制端同时供电。由于led采用pwm技术控制，总是在开启和关闭状态之间来回切换。为了使led能够正常工作，并且使控制端的实时电压保持稳定，通常采用两个变换器分别给led负载端和控制端供电，即一个变换器给led负载端供电，另一个变换器给控制端供电。但是，使用两个变换器分别给led负载端和控制端供电，使得电源装置的成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电源装置及其控制方法，可以解决或者至少部分解决上述技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种电源装置，包括变换器、变压器、第一整流装置、第二整流装置、pwm控制器、电流误差放大器、电压变换电路、比例采样电路、电压误差放大器和控制驱动器；

所述变换器连接所述变压器的原边绕组，所述变压器通过两个副边绕组分别连接所述第一整流装置和所述第二整流装置，所述第一整流装置用于向负载端供电，所述第二整流装置用于向控制端供电；

所述比例采样电路用于采样所述负载端的电压，并根据比例输出第一电压给所述电压误差放大器；

所述电流误差放大器用于采样所述负载端的电流，并根据该电流和基准电流的比较，输出电流误差电平给所述电压变换电路；

所述电压变换电路用于根据所述电流误差电平对基准电压进行修正，输出第二电压给所述电压误差放大器作为新的基准电压；

所述电压误差放大器用于根据所述第一电压和所述第二电压的比较并积分，输出电压误差电平；

所述控制驱动器用于根据所述电压误差电平驱动所述变换器工作，通过调节所述负载端的电压使所述负载端的电流恒定；

所述pwm控制器用于控制所述负载端的通断；

当所述pwm控制器控制所述负载端断开时，所述电流误差放大器保持断开前一时刻的所述电流误差电平不变，使得所述第二电压和所述负载端的电压保持不变。

可选地，还包括跟随器，所述电流误差放大器通过所述跟随器连接所述电压变换电路。

可选地，所述跟随器为运算放大器。

可选地，所述电流误差放大器包括跨导运算放大器、第一开关和积分电路，所述跨导运算放大器用于输出所述电流误差电平，所述第一开关和所述积分电路用于保持所述电流误差电平，所述第一开关连接于所述跨导运算放大器和积分电路之间，所述pwm控制器发出的pwm信号同时控制所述负载端和所述第一开关的通断。

可选地，所述电压误差放大器包括电压环比例积分调节电路。

可选地，所述负载端为led负载。

第二方面，提供了一种如上所述的电源装置的控制方法，包括：

当pwm控制器控制负载端导通时，电流误差放大器采样负载端的电流、将其与基准电流比较，并且输出电流误差电平，通过所述电流误差电平控制电压变换电路，进而通过电压误差放大器和控制驱动器控制所述负载端的电压，使所述负载端的电流恒定；

当所述pwm控制器控制所述负载端断开时，所述电流误差放大器保持断开前一时刻的所述电流误差电平不变，通过所述电流误差电平控制所述电压变换电路，进而通过所述电压误差放大器和所述控制驱动器控制所述负载端的电压，使得第二电压和所述负载端的电压保持不变。

可选地，所述电流误差放大器包括跨导运算放大器、第一开关和积分电路，所述跨导运算放大器用于输出所述电流误差电平，所述第一开关和所述积分电路用于保持所述电流误差电平不变，所述第一开关连接于所述跨导运算放大器和所述积分电路之间；

所述控制方法还包括：

所述pwm控制器发出的pwm信号同时控制所述负载端和所述第一开关的通断。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种电源装置及其控制方法，当pwm控制器控制负载端断开时，电流误差放大器保持断开前一时刻输出的电流误差电平不变，使得负载端的驱动电压保持不变。由于负载端的驱动电压和控制端的两端电压来自同一变压器的两个耦合紧密的副边绕组，在负载端的驱动电压不变时，控制端的两端电压也会保持不变。因此本发明实施例只需要一个变换器，成本更低，既能保证负载端导通时，负载端恒流工作，又能保证控制端的两端电压在负载端断开前和断开后保持不变、始终稳定而不产生扰动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1～图3为本发明实施例提供的电源装置的结构图。

图示说明：

11、变换器；12、变压器；13、led整流装置；14、控制整流装置；15、pwm控制器；16、负载端；17、控制端；18、电流误差放大器；19、比例采样电路；20、电压变换电路；21、电压误差放大器；22、控制驱动器；23、跟随器。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3所示，本实施例提供了一种电源装置，可以在驱动负载端16的同时输出一路稳定电压给控制端17，而且只需要一个变换器11，成本更低。

具体地，该电源装置包括变换器11、变压器12、第一整流装置、第二整流装置、pwm控制器15、电流误差放大器18、电压变换电路20、比例采样电路19、电压误差放大器21和控制驱动器22。

在本实施例中，第一整流装置为led整流装置13，可以给led负载端16供电。第二整流装置为控制整流装置14，可以给控制端17供电。

为了搭建如图1至图3的电路，变压器12设有原边绕组和两个副边绕组。变换器11的输出端连接原边绕组，led整流装置13和控制整流装置14分别连接一副边绕组。

pwm控制器15可以发出pwm信号，用于控制led负载端16的通断，可以实现led的调光功能。

在本实施例中，比例采样电路19可以采样负载端16的电压，并根据比例输出第一电压给电压误差放大器21。可选地，该比例可以是一个固定的数值，也可以是一个变化的数值。本实施例中，该比例为一个固定的数值。

电流误差放大器18可以采样负载端16的电流，并根据该电流和基准电流iset的比较，输出电流误差电平给电压变换电路20。应当理解，对于一个具体的负载端16而言，其应当有已知的基准电流iset。

电压变换电路20用于根据电流误差电平对基准电压vref进行修正，输出第二电压给电压误差放大器21作为新的基准电压。应当理解，对于一个具体的电源装置而言，其应当有已知的基准电压vref。

电压误差放大器21用于根据第一电压和第二电压的比较并积分，输出电压误差电平。因此，本实施例中，可以将第二电压看作是电压误差放大器21的设定电压vset。通过采样电流误差电平控制电压变换电路20，相当于改变电压误差放大器21的设定电压值。

最终，控制驱动器22根据电压误差电平驱动变换器11工作，可以通过调节负载端16的电压使负载端16的电流恒定。需要说明的是，对于获得了电压误差电平后，如何根据电压误差电平驱动变换器11工作，使负载端16的电流恒定，可以通过现有技术解决，本实施例不对控制驱动器22的具体工作原理作介绍。

本实施例提供的电源装置，其关键在于，当pwm控制器15控制负载端16断开时，电流误差放大器18保持断开前一时刻的电流误差电平不变，使得第二电压和负载端16的电压保持不变。

由于负载端16的驱动电压和控制端17的两端电压来自同一变压器12的两个耦合紧密的副边绕组，在负载端16的驱动电压不变时，控制端17的两端电压也会保持不变。因此本实施例既能保证负载端16导通时，负载端16恒流工作，又能保证控制端17的两端电压在负载端16断开前和断开后保持不变、始终稳定而不产生扰动。

作为本实施例的一种可选实施方式，电源装置还包括跟随器23，用于电流误差放大器18和电压变换电路20之间的阻抗匹配。电流误差放大器18通过跟随器23连接电压变换电路20。

如图3所示，作为本实施例的一种可选实施方式，跟随器23为运算放大器a2。

如图3所示，作为本实施例的一种可选实施方式，电流误差放大器18包括跨导运算放大器a1、第一开关s2和由电阻r1和电容c1组成的积分电路，跨导运算放大器a1用于输出电流误差电平，第一开关s2和积分电路用于保持电流误差电平，第一开关s2连接于跨导运算放大器a1和积分电路之间，pwm控制器15发出的pwm信号同时控制负载端16和第一开关s2的通断。

作为本实施例的一种可选实施方式，电压误差放大器21包括电压环比例积分调节电路a3。

作为本实施例的一种可选实施方式，负载端16为led负载。

在本申请的另一实施例中，还提供了一种控制方法，可以用于控制上述电源装置。

该控制方法包括：

当pwm控制器15控制负载端16导通时，电流误差放大器18采样负载端16的电流、将其与基准电流iset比较，并且输出电流误差电平，通过电流误差电平控制电压变换电路20，进而通过电压误差放大器21和控制驱动器22控制负载端16的电压，使负载端16的电流恒定；

当pwm控制器15控制负载端16断开时，电流误差放大器18保持断开前一时刻的电流误差电平不变，通过电流误差电平控制电压变换电路20，进而通过电压误差放大器21和控制驱动器22控制负载端16的电压，使得第二电压和负载端16的电压保持不变。

进一步地，控制方法还包括：

pwm控制器15发出的pwm信号同时控制负载端16和第一开关s2的通断。

综上所示，上述实施例提供的一种电源装置及其控制方法，当pwm控制器15控制负载端16断开时，电流误差放大器18保持断开前一时刻输出的电流误差电平不变，使得负载端16的驱动电压保持不变。由于负载端16的驱动电压和控制端17的两端电压来自同一变压器12的两个耦合紧密的副边绕组，在负载端16的驱动电压不变时，控制端17的两端电压也会保持不变。上述实施例只需要一个变换器，成本更低，既能保证负载端16导通时，负载端16恒流工作，又能保证控制端17的两端电压在负载端16断开前和断开后保持不变、始终稳定而不产生扰动。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。